ANATOMI DAN FISIOLOGI SISTEM PERNAFASAN (THORACIC CAGE AND DIAPHRAGM)

I.       Anatomi

A.    Thoracic Cage / Rongga Dada

Rongga toraks merupakan struktur tubuh yang sangat penting berkaitan dengan fungsi pernapasan serta melindungi struktur organ-organ penting di dalamnya. Selain itu banyak tindakan bedah yang berkaitan dengan dinding toraks ini. Oleh karena itu pemahaman terhadap anatomi dinding toraks serta aplikasi

klinisnya, baik berhubungan dengan kelainan kongenital, kasus trauma, maupun kasus klinis lainnya, sangat perlu dikuasai oleh ahli bedah.

1.      TULANG DAN TULANG RAWAN DINDING TORAKS

Rangka dinding toraks terdiri dari sternum, 12 vertebra torakalis, dan 12 pasang iga beserta tulang rawannya.

Sternum
Sternum terdiri dari manubrium, korpus, dan prosessus xyphoideus. Angulus Ludovici yang terbentuk antara manubrium dan korpus dapat teraba dan merupakan patokan dalam mempalpasi iga ke-2 di lateralnya. Secara embriologi sternum terbentuk dari fusi kedua setengah bagian lateralnya. Kegagalan fusi ini menyisakan celah atau foramen di garis midsternal yang bila terdapat infeksi eksternal dapat meluas ke dalam mencapai mediastinum. Sendi sternoklavikular diperkuat terutama oleh ligamentum interclavicular. Gerak bebas klavikula pada sternum diskusnya terjadi dengan adanya persendian sinovial ganda yang diskusnya berinterposisi. Bahu menempel pada rangka hanya melalui sendi ini. Elastisitas sendi ini ditandai jarang terjadinya dislokasi sendi ini dan lebih seringnya fraktur klavikula. Fraktur sternum sangat jarang terjadi dan bila terjadi maka akan mencederai otot jantung.

Costae
Tujuh pasang iga teratas disebut iga sejati (costae verae) karena berhubungan langsung dengan sternum. Lima pasang iga di bawahnya berfusi membentuk tepi kostal sebelum menyambung dengan tepi bawah sternum, maka disebut costae spuriae (iga palsu). Iga ke-11 dan ke-12 merupakan iga melayang (costae fluctuantes). Rangka dada mempunyai apertura superior yang relatif sempit dan apertura inferior yang luas. Bagian atap rongga toraks adalah membrana suprapleural, sedangkan bagian dasarnya adalah diafragma yang berbentuk kubah yang sangat cembung.

Persendian pada Rangka Dada

Artikulasio costovertebralis

Selain dari iga ke-1, ke-11,dan ke-12, terdapat hubungan 2 persendian antara caput costae dengan corpus vertebralis torakalis. Permukaan sendi caput costae bagian atas berhubungan dengan permukaan sendi corpus vertebrae pada level atasnya, sedangkan permukaan sendi caput costae bagian bawah berhubungan dengan permukaan sendi corpus vertebrae pada level yang sama. Sendi-sendi tersebut dihubungkan oleh ligamentum capitis costae intra articulare. Kapsula sendi-sendi ini diperkuat oleh ligamentum capitis costae radiatum superficialis.
Corpus costae 1, 11, dan 12 hanya membentuk persendian dengan vertebrae torakalis pada levelnya masing-masing sehingga ligamentum radiatum hanya terdiri dari 2 bagian.

Articulatio costotransversaria

Dengan pengecualian iga ke-11 dan ke-12, semua iga bersendi dengan prosesus transverses vertebrae. Permukaan sendi nya adalah facies atticularis tuberculi costae dan fovea costae processus transversus. Kapsula sendi diperkuat ligamentum costotransversarium, ligamentum costotransversarium laterale, dan ligamentum costotransversarium superior. Pada iag ke –12 terdapat tambahan penguat yatu ligamentum lumbocostale yang terbentang dari processus costalis vertebrae lumbalis 1 ke iga 12.

Gerakan

Gerakan geser mungkin dapat dilakukan pada iga ke 1, iga ke-6 sampai ke-9, serta gerak rotasi di sekitar kolum costae mungkin terjadi antara iga ke-2 sampai ke-5.

Articulatio costochondralis

Persendian antara iga dengan tulang rawannya yang merupakan sendi cartilaginous primer, maka pada persendian ini tidak ada pergerakan.

Articulasio interkondralis

Ini adalah jenis sendi khusus yang terjadi antara tulang rawan iga ke-6 dan 7, ke-7 dan 8, serta ke-8 dan 9 yang bergabung menbentuk persendian sinovial yang diperkuat beberapa ligamen.

Articulasio sternokostalis

Persendian antara iga ke-2 hingga ke-5 dengan sternum berupa sendi sinovial, sedangkan antara iga 1, iga ke-6, dan ke-7 dengan sternum berupa sendi rawan (sinkondrosis). Artikulasio sternokostalis diperkuat dengan ligamentum-ligamentum berlanjut ke membrana sterni.

2.      OTOT-OTOT PADA DINDING TORAKS

M. pektoralis mayor dan minor merupakan muskulus utama dinding anterior toraks. M. latisimus dorsi, trapezius, rhomboideus, dan muskulus gelang bahu lainnya membentuk lapisan muskulus dinding posterior toraks. Tepi bawah muskulus pektoralis mayor membentuk lipatan/plika aksilaris anterior, lengkungan dari muskulus latisimus dorsi dan teres mayor membentuk lipatan aksilaris posterior.

3.       

B.     Diaphragm / Diafragma

Bagian muskular perifer berasal dari bagian bawah iga keenam dan kartilago kosta, dari vertebra lumbalis, dan dari lengkung lumbokostal, sedang bagian muscular melengkung membentuk tendo sentral. Serabut ototnya berhubungan dengan m.transversus abdominis di batas costae. Diafragma menempel di bagian belakang costae melalui serat-serat yang berasal dari ligamentum arcuata dan crura.Nervus frenikus mempersarafi motorik, dan interkostal bawah mempersarafi sensorik. Diafragma turut berperan sekitar 75% pada ventilasi paru-paru selama respirasi tenang. Kubah kanan diafragma lebih tinggi dari kiri. Di sisi depan diafragma menempel pada sendi xiphisternalis. Crus adalah tendon kuat yang menempel pada korpus vertebrae, crus dekstra menempel pada vertebrae L3, crus sinistra menempel pada vertebrae L2. Ligamentum arcuata medial merupakan penebalan fasia psoas, bermula dari bagian bawah corpus vertebrae L1 menuju permukaan anterior dari prosessus transversus. Dari daerah tersebut, ligamentum arcuata lateral berjalan melintasi iga ke-12. Vena cava inferior (VCI) melintasi diafragma di bagian kanan dari bagian sentral diafragma. Pada diafragma diperdarahi oleh lima arteri interkostal terbawah dan arteri subcostal, sedangkan pada permukaan abdominal diperdarahi oleh a.frenicus inferior dekstra dan sinistra. Diafragma bagian kanan dan kiri dipersarafi n.frenikus (C3,4,5). Nervus frenikus dekstra menembus diafragma pada lubang VCI, sedangkan n.frenikus sinistra menembus diafragma pada serabut otot crus sinistra di depan tendon sentral. Di rongga abdominal nervus tersebut akan bercabang menjadi anterior, lateral, dan posterior. Karena itu insisi diafragma dilakukan secara radier atau pada bagian perifer untuk mencegah cederanya nervus tersebut.

      

C.     

II.    Fisiologi

A.    Proses Pernafasan

            Udara dapat masuk atau keluar paru-paru karena adanya tekanan antara udara luar dengan udara dalam paru-paru. Perbedaan tekanan ini terjadi disebabkan oleh karena terjadinya perubahan besar kecilnya rongga dada, rongga perut, dan rongga alveolus. Perubahan besarnya rongga ini terjadi karena pekerjaan otot-otot pernafasan, yaitu otot antara tulang rusuk dan otot diafragma. Berdasarkan kegiatan otot-otot pernafasan tersebut, maka pernafasan dibedakan menjadi dua, yaitu pernafasan dada dan pernafasan perut.

a.    Pernafasan Dada

Merupakan pernafasan yang menggunakan gerakan otot-otot antar tulang rusuk (interkostal). Rongga dada membesar karena tulang dada dan tulang rusuk terangkat akibat kontraksi otot-otot yang terdapat diantara tulang-tulang rusuk. Paru-paru turut mengembang, volumenya menjadi besar, sedangkan tekanannya menjadi lebih kecil daripada tekanan udara luar. Dalam keadaan demikian, udara luar dapat masuk melalui batang tenggorok (trakea) ke paru-paru (pulmo).

b.   Pernafasan Perut

Merupakan pernafasan yang menggunakan otot-otot diafragma. Otot-otot sekat rongga dada berkontraksi sehingga diafragma yang semula cembung menjadi mendatar, dengan demikian, paru-paru dapat mengembang kearah perut (abdomen). Pada waktu itu rongga dada bertambah besar dan udara terhirup masuk.

Pada saat kita bernafas, terjadi dua hal yang selalu terjadi bergantian, yaitu menarik nafas (inspirasi) dan menghembuskan nafas (ekspirasi). Satu kali inspirasi dan satu kali ekspirasi inilah yang disebut satu kali bernafas. Inspirasi terjadi karena terdapat selisih tekanan udara di luar tubuh dengan tekanan udara dalam paru-paru, maka udara akan mengalir dari tempat yang bertekanan tinggi ke tempat yang bertekanan lebih rendah, akibatnya udara masuk ke dalam paru-paru.

a.    Mekanisme Inspirasi

Sewaktu inspirasi terjadi pembesaran dinding dada ke arah ventrodorsalis dan lateralis. Pengembangan dada ini dimungkinkan karena mobilitas artikulasio kostovertebralis, elastisitas rawan iga, dan karena sedikit bertambahnya kifosis kolumna vertebralis. Dapat dijelaskan bahwa, sebelum menarik nafas (inspirasi), kedudukan diafragma melengkung ke arah rongga dada, dan otot-ototnya dalam keadaan mengendur. Bila otot diafragma berkontraksi, maka diafragmanya akan mendatar. Pada waktu inspirasi maksimum, otot antar tulang rusuk (interkostal) berkontraksi sehingga tulang rusuk terangkat. Keadaan ini akan menambah besarnya rongga dada. Mendatarnya diafragma dan terangkatnya tulang rusuk menyebabkan rongga dada bertambah besar, diikuti mengembangnya paru-paru, sehingga udara luar melalui hidung, trakea, terus ke bronkus, kemudian masuk ke paru-paru. Otot-otot yang berperan dalam inspirasi adalah diafragma (otot primer inspirasi), mm.intercostalis eksterna (otot komplementer inspirasi), dan otot-otot leher, yakni: m.skalenus dan m.sternokleidomastoideus, keduanya berperan pada inspirasi paksa dengan mengangkat sternum dan dua iga pertama, dengan kata lain memperbesar bagian atas rongga toraks.

b.   Mekanisme Ekspirasi

Ekspirasi terjadi akibat proses pasif dengan melemasnya otot-otot inspirasi sehingga rongga dada dan paru kembali ke ukuran prainspirasi. Dapat dijelaskan bahwa, bila otot antartulang rusuk (interkostal) dan otot diafragma mengendur, maka diafragma akan melengkung ke arah rongga dada lagi, dan tulang rusuk akan kembali ke posisi semula. Kedua hal tersebut menyebabkan rongga dada mengecil, akibatnya udara dalam paru-paru terdorong ke luar. Inilah yang disebut dengan mekanisme ekspirasi. Pada ekspirasi paksa, otot-otot yang berperan adalah otot-otot abdomen dan mm.intercostalis interna.

Gaya yang menggerakkan rangka dada secara umum oleh mm. Intercostals dan mm. Scalene. Otot-otot tersebut merupakan otot metametrik primitive yang harus dimasukkan ke dalam golongan otot autochthonus dada. Termasuk pula mm. Tranversus thoracis dan mm.subcostales. Otot-otot tersebut disarafi oleh rami anteriores N.spinalis dan N.Intercostalis.

DAFTAR PUSTAKA

Irianto, Kus. (2004). Struktur dan Fungsi Tubuh Manusia untuk Paramedis. Bandung : Yrama Widya.

Cambrige Communication Limited. (1999). Anatomi Fisiologi Sistem Pernafasan dan Sistem Kardiovaskular. Edisi Kedua. Jakarta : EGC

Pearce, Evelyn C. (2002). Anatomi dan Fisiologi untuk Paramedis. Jakarta : PT. Gramedia.